Sprzęt kosmiczny idzie w górę... ale patrz, kiedy wróci!

Ziemia nie okrąża samego Słońca. Oczywiście istnieją inne planety, księżyce, asteroidy i komety. Ale w kosmosie bliskim Ziemi naszej planecie towarzyszy DUŻO śmieci kosmicznych pozostałych po wystrzelonych pojazdach. Czy to stanowi zagrożenie? W niektórych przypadkach tak jest.

W filmie Powaga, grupa astronautów dowiaduje się z pierwszej ręki, jak to może być dla odkrywców kosmicznych, gdy wpadną na orbitujący kawałek kosmicznych śmieci. Wyniki nie są dobre, chociaż przynajmniej jeden astronauta bezpiecznie się przedostaje. Kiedy wyszedł, film wywołał wiele dyskusji wśród ekspertów kosmicznych na temat jego dokładności w niektórych miejscach, ale ogólna historia podkreśla rosnący problem, o którym często nie myślimy tutaj na Ziemi (i prawdopodobnie powinien): śmieci kosmiczne Wracając do domu.

Wokół Ziemi jest chmura kosmicznych śmieci, z którymi planiści muszą sobie radzić, ustalając harmonogramy wystrzeliwania rakiet i misji nisko-ziemskich. Większość materiału „tam” ostatecznie wraca na Ziemię, na przykład obiekt WTF1190F. To był sprzęt prawdopodobnie pochodzący z czasów misji Apollo. Jego powrót na Ziemię 13 listopada 2015 r. Wiele powiedział naukowcom o tym, co dzieje się, gdy materiał przenika przez naszą atmosferę (i „spala się” w drodze w dół). Oczywiście, zużyte satelity są również często orbitowane, z podobnymi wynikami. Chodzi o to, że tylko małe kawałki wracają na planetę, a większe rzeczy są niszczone.

Wiedza na temat śmieci kosmicznych i ich miejsca w danym momencie jest szczególnie ważna dla ludzi z branży kosmicznej. Wynika to z faktu, że znajduje się tam blisko 20 000 kawałków kosmicznych śmieci. Większość z nich waha się od tak małych przedmiotów, jak rękawiczki i aparaty fotograficzne, do kawałków rakiet i sztucznych satelitów. Tam jest wystarczająco dużo „rzeczy”, aby stanowić realne zagrożenie dla obserwatoriów takich jak Kosmiczny teleskop Hubble, satelity pogodowe i komunikacyjne oraz Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. Stanowi to również pewne ryzyko dla tych z nas na Ziemi. Dobra wiadomość jest taka, że ​​szanse, że coś uderzy nas na lądzie, są dość niewielkie. O wiele bardziej prawdopodobne jest, że szczątki kosmiczne spadną do oceanów, a przynajmniej do niezamieszkanej części kontynentu.

Aby uniemożliwić wystrzelenie pojazdów wystrzeliwujących i krążących wokół satelitów na te śmieci kosmiczne, organizacje takie jak North American Aerospace Defense Command (NORAD) obserwuje i utrzymuje listę znanych obiektów krążących wokół Ziemia. Przed każdym wystrzeleniem (i gdy satelity krążą po orbicie globu) pozycje wszystkich znanych szczątków muszą być znane, aby wystrzelenie i orbity mogły przebiegać bez ryzyka. Inną dobrą wiadomością jest to, że większość śmieci kosmicznych spala się, zanim trafi na planetę.

Kawałki śmieci na orbicie mogą zostać wciągnięte w atmosferę naszej planety, podobnie jak meteoroidy. Spowalnia ich to w procesie zwanym „oporem atmosferycznym”. Jeśli będziemy mieli szczęście, a kawałek szczątków orbity jest wystarczająco mały, prawdopodobnie odparuje, gdy spadnie na Ziemię pod wpływem siły grawitacji naszej planety. (Dokładnie to dzieje się z meteoroidami, gdy napotkają naszą atmosferę, a powstały rozbłysk światła, który widzimy podczas odparowywania, nazywa się meteor. Ziemia regularnie napotyka strumienie meteoroidów, a kiedy to robi, często widzimy przelotne opady deszczu.) Ale większe kawałki śmieci kosmicznych mogą stanowić zagrożenie dla ludzi na Ziemi, a także stanowić przeszkodę dla orbitujących stacji i satelitów.

Atmosfera ziemska przez cały czas nie jest tego samego „rozmiaru”. Czasami rozciąga się znacznie dalej od powierzchni z powodu aktywności Słońca. Naukowcy monitorują gęstość zmian atmosfery w czasie w strefie orbity niskiej Ziemi (LEO). Jest to obszar kilkaset mil nad powierzchnią naszej planety, na którym znajduje się większość orbitujących materiałów (w tym satelity i Międzynarodowa Stacja Kosmiczna).

Oprócz ogrzewania przez Słońce (które pomaga „pęcznieć” w naszej atmosferze), mogą mieć również wpływ fale cieplne rozprzestrzeniające się z niższej części atmosfery. Istnieją inne wydarzenia, które wpływają na naszą atmosferę i mogą powodować katapultowanie większych obiektów w kierunku powierzchni Ziemi. Sporadyczne burze słoneczne powodują rozszerzenie górnej atmosfery. Te nieregularne burze słoneczne (spowodowane przez wyrzuty masy koronalnej) mogą przesuwać się od Słońca w kierunku Ziemi w czasie krótszym niż dwa dni i powodują gwałtowne zmiany gęstości powietrza.

Ponownie, większość „śmieci” kosmicznych spadających na Ziemię może i paruje podczas schodzenia. Ale większe pionki mogą wylądować i stanowić potencjalne zagrożenie. Wyobraź sobie, że jesteś w okolicy, jeśli duży kawałek nieistniejącego satelity spadnie na twój dom! Albo wyobraź sobie, co by się stało, gdyby duża burza słoneczna spowodowała wystarczający opór atmosferyczny, aby wciągnąć działającego satelitę (lub stację kosmiczną) na niższą i potencjalnie niebezpieczną orbitę? To nie byłaby dobra wiadomość dla nikogo na drodze.

Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych (które są zaangażowane w NORAD) i USA Narodowe Centrum Badań Atmosferycznych (NCAR), University of Colorado at Boulder oraz US National Oceanic and Atmospheric Administration Centrum prognoz pogody kosmicznej współpracują przy prognozowaniu kosmicznych zdarzeń pogodowych i ich wpływu na naszą atmosferę. Zrozumienie tych wydarzeń pomoże nam wszystkim na dłuższą metę dzięki zrozumieniu tych samych efektów na orbitach kosmicznych śmieci. Ostatecznie urządzenia do śledzenia śmieci będą w stanie prognozować dokładniejsze orbity i trajektorie kosmicznych śmieci w kosmosie zbliżonym do Ziemi.

• Kosmiczne śmieci składają się z przedmiotów pozostałych po lotach kosmicznych, takich jak aparaty fotograficzne, kawałki rakiet i inne małe kawałki śmieci.
• Czasami śmieci kosmiczne przybierają formę satelity skierowanego do ponownego wejścia w ziemską atmosferę. Zwykle ma na celu oddziaływanie na Ziemię w oceanach lub na niezamieszkanych obszarach.
• Agencje monitorują tysiące kawałków śmieci kosmicznych, sporządzając mapy orbit tych obiektów.
• Wiele śmieci kosmicznych paruje z powodu tarcia z atmosferą ziemską i nigdy nie dociera do powierzchni.